一種改進的蒸汽發生器的換熱管結構的製作方法
2023-10-04 02:42:04 1
本實用新型涉及硫酸生產中對硫酸生產熱回收設備技術領域，具體指一種改進的蒸汽發生器的換熱管結構。
背景技術：
硫酸行業發展至今，其生產工藝、生產技術已經成熟和完善。硫酸生產過程是從單質硫被氧化成二氧化硫，再被氧化成三氧化硫，然後被水吸收成為硫酸，這三步反應均是放熱反應。通常根據反應後的溫度分別劃為高溫位、中溫位和低溫位。當下全球資源日趨緊張，充分利用化學生產過程中的反應熱，是工業化生產中不可缺少的重要組成部分。目前國內外已有成熟的回收工藝把這些熱量進行回收，使硫酸反應熱回收率達到95％以上。其中高、中溫位能量回收技術因溫度較高，相對回收技術較為簡單和成熟，而低溫位回收技術起步較晚，雖有成熟的回收工藝，但設備的選型、材料的選用等仍有可提升的空間。
中國專利申請201110297748.9公開了一種硫酸生產中對低溫位的吸收反應熱回收裝置，其特徵在於：所述的回收裝置為U型換熱管的釜式蒸發器，所述的U型換熱器管採用縮放管，縮放管管道在蒸發器內設置成U型往復式排列布置。所述U型換熱管的結構形狀為縮放管式的XDS合金鋼管，在每一個縮放管節距中擴管段的長度與收縮段的長度之比為1∶4。上述裝置提供了解決一些問題的方案，但作為硫酸生產中對反應熱回收換熱設備蒸汽發生器，目前蒸汽發生器主要形式為管殼式，換熱管主要是光管，高溫高濃度硫酸走管程，管外走水，通過管壁換熱，管內高溫高濃度硫酸冷卻降溫，管外水吸收熱量後升溫並沸騰，產生蒸汽，換熱設備蒸汽發生器的換熱效率低。
技術實現要素：
本實用新型的目的是針對現有的技術存在上述問題，提供一種改進的蒸汽發生器的換熱管結構，克服現有技術的不足之處，大大提高換熱設備蒸汽發生器的換熱效率，設計合理。
為實現以上目的，本實用新型通過以下技術方案予以實現：一種改進的蒸汽發生器的換熱管結構，包括換熱管束，所述換熱管束為U型布置在同一塊管板上，上所述管板設在蒸汽發生器上，所述換熱管外壁上均分布螺旋狀凹槽。
進一步的，所述凹槽為T型槽。
進一步的，所述T型槽在管外壁均勻分布。
進一步的，所述T型槽間距為1.5-3.0mm。
進一步的，所述T型槽槽深為1.0-2.0mm，槽寬為0.5-1.0mm。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：
本實用新型提供了一種改進的蒸汽發生器的換熱管結構，通過換熱管束為U型布置在同一塊管板上，通過改變U型換熱管的外壁結構形式來提高換熱效率，單塊管板減少換熱面積，解決了換熱管膨脹問題；通過高效蒸汽發生器的U型換熱管外壁加工為T型槽，T型槽在管外壁均勻分布，使得壁溫過熱度遠遠低於光管，能在很低的溫度差下維持沸騰，從而提高裝置產汽率，本結構簡單且實用，安全可靠，經濟實用，使用效果好，可廣泛用於強化管外沸騰傳熱等場合釜式、臥式重沸器和表面蒸發器，以及石油、化工及煉油等行業的塔底重沸器等設備中。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型的結構示意圖；
圖2為本實用新型的換熱管束結構示意圖；
圖3為本實用新型的換熱管束剖視圖；
圖中：1、換熱管束；2、凹槽。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
結合附圖1、圖2和圖3，為實現以上目的，本實用新型通過以下技術方案予以實現：一種改進的蒸汽發生器的換熱管結構，包括換熱管束1，所述換熱管束為U型布置在同一塊管板上，上所述管板設在蒸汽發生器上，所述換熱管外壁上均分布螺旋狀凹槽2。
優選的，所述凹槽2為T型槽；所述T型槽在管外壁均勻分布；所述T型槽間距為1.5-3.0mm；所述T型槽槽深為1.0-2.0mm，槽寬為0.5-1.0mm。
本實用新型在使用時，T型槽管高效換熱器的換熱管是採用光管為坯管，在外表面加工成螺旋狀T型翅片，翅片間具有內擴展凹腔的特型管(GB/T 24590)。T型槽結構不僅能給流體在內擴展凹腔內提供了穩定的汽化核心，而且使管外沸騰的流體在隧道壁上形成薄液膜，有效地強化了管外沸騰傳熱係數，從而大大提高了換熱器的傳熱效率。管外沸騰傳熱係數是光管的2～4.8倍；總傳熱係數較傳統換熱器提高40％以上；壁溫過熱度遠遠低於光管，能在很低的溫度差下維持沸騰，大大減少有效能的損失；有自清洗能力，能有效地防止結垢，延長換熱器操作周期；操作、維護費用低，適合廣泛推廣。
綜上，本實用新型提供了一種改進的蒸汽發生器的換熱管結構，通過換熱管束為U型布置在同一塊管板上，通過改變U型換熱管的外壁結構形式來提高換熱效率，單塊管板減少換熱面積，解決了換熱管膨脹問題；通過高效蒸汽發生器的U型換熱管外壁加工為T型槽，T型槽在管外壁均勻分布，使得壁溫過熱度遠遠低於光管，能在很低的溫度差下維持沸騰，從而提高裝置產汽率，本結構簡單且實用，安全可靠，經濟實用，使用效果好，可廣泛用於強化管外沸騰傳熱等場合釜式、臥式重沸器和表面蒸發器，以及石油、化工及煉油等行業的塔底重沸器等設備中。
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個......」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和範圍。